工业节能时控器.doc

湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称:单片机原理及应用课程设计 设计题目： 工业节能时控器 系 别： 通信与控制工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 学生姓名: 学 号: 起止日期: 2010年6月8日~2010年6月19日 指导教师: 教研室主任： 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 成绩评定 项 目 权重 成 绩 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 0.2 2、课程设计质量与答辩 0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度 0.3 总 成 绩 教研室审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 教学系审核意见： 主任签字： 年 月 日 摘 要 随着现代工业的飞速发展，整个世界对能源的需求越来越大，而我们知道世界能源的总量是一定的，针对能源的日益匮乏，节能产品的开发成功迅速成为人们的首选。此次本组做的工业节能控制器就是基于节能、节支的理念，利用芯片STC89C52和8255设计的一种节能装置。其核心实际是一台基于单片机的数字电子钟，设有四位LED数码管显示，具有两个时间控制点，可通过按键来实现电器的工作时间的可调性。同时其体积小、成本低，不仅适合嵌入到各种能耗大的工控设备中进行控制，也适合居民的家用电器节能控制。体现了实用价值高、应用前景广泛等特点。 关键词：节能节支；芯片STC89C51；8255；可调性；应用前景。 目 录 设计要求 1 1 方案论证与对比 1 1.1 方案一 1 1.2 方案二 2 1.3 方案对比与选择 2 2 各模块电路的设计 3 2.1 继电器电路的设计 3 2.2 4位LED动态显示模块电路的设计 3 2.3 键盘扫描模块电路的设计 5 2.4 系统复位电路设计 5 2.5 系统晶振电路设计 6 2.6 STC89C52芯片与8255芯片的介绍 6 2.7 节能时控器总的电路图 8 3 系统设计的流程图 9 4 系统软件的初始化设计 10 4.1 8255芯片的初始化 10 4.2 定时器T0的初始化 10 4.3 1S中断程序 11 4.4 数码管显示数值程序 11 4.5 延时函数程序 13 4.6 键盘扫描函数程序 13 5 系统功能测试与整体调试 15 5.1 继电器工作与数码管同步显示 15 5.2 数码管上的数值可调 15 5.3 整个系统的调试 15 6详细仪器清单 16 7总结及致谢 17 参考文献 18 附录1： 19 附录1.1节能时控器主程序 19 工业节能时控器 设计要求 1.由单片机的数字电子计数器，由4位LED数码管显示； 2.设定2个时间控制点； 3.通过对继电器的控制来实现电路的通断； 4.能够通过键盘的输入来调整开关时间。 方案论证与对比 方案一 该方案的系统由单片机、数码管、键盘扫描和继电器4部分组成。单片机是整个系统的核心，其定时器的设置是实现所有功能的关键。整个系统的运行方式如：产生精确时钟及定时，LED数码管显示器输出扫描显示，同时控制继电器的工作与停止。一旦有中断响应就立刻进行键盘扫描，通过按键重置继电器的工作时段。中断返回后即按照设定的模式进入工作状态。框图如图1所示： 图 1 方案一系统方框图 方案二 此方案的设计思路与方案一有着大同小异的区别，在方案一的基础上添加了一个串行口控制模块。该模块也由单片机STC89C52来控制，通过PC机来实现单片机与PC机的串行口通信，在键盘上扫描，由4位LED动态显示出来。具体运行模式为：由单片机产生精确的时钟和定时，驱动继电器的工作，按键按下后，由PC机通过串行口通信实现数据的写入，再通过键盘扫描输出动态的LED